能 量 （Energy） 石河子大学医学院预防医学系

教学目标 掌握：热能单位，三大产热营养素的热能系数，基础代谢的概念，人体热能消耗，三大热能营养素的供能比例； 理解：维生素概念、分类 了解：成人一日热能需要量的确定 维生素缺乏原因

内 容 一、概述 二、人体能量消耗 三、人体能量的需要及参考摄入量 四、能量的食物来源 一、定义 二、特征 三、发现历史 四、分类 五、缺乏原因 维生素概述

一、概述 能量是人类赖以生存的基础，每天都需要以维持生命、生长、发育、繁养后代及从事各种活动。 （一）能量单位和换算 （二）食物中产热营养素的产热量

（一）能量单位和换算 1000J=1KJ，1000KJ=1MJ。 kJ和kcal的换算关 1kcal = 4.184kJ; 1kJ = 0.239kcal， 可以粗略换算时乘以4或除以4。 1cal或kcal:相当于1g或1kg水从15℃升高到16℃，即温度升高1℃所需的热量。 国际上通用焦耳（J）。 1J能量是指：1牛顿的力把1kg物体移动1m的距离所需要的能量。

(二) 食物中产热营养素的产热量 1g碳水化物→4.0kcal(16.7kJ) 1g脂肪→9.0kcal(36.7kJ)

二、人体能量消耗 （一）基础代谢 （二）体力活动 （三）食物特殊动力作用 （四）其他

（一）基础代谢 基础代谢（basal metabolism, BM） 是指维持生命的最低能量消耗，即人体在安静和恒温条件下（18～25℃），禁食12小时后，静卧、放松而又清醒 时，仅用于维持体温、呼吸和血液循环及其它器官生理需要的能量消耗。

基础代谢率（basal metabolic rate, BMR）是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积（或每公斤体重）的能量消耗。 基础代谢的能量消耗计算方法 (1)体表面积法 (2)直接公式法

(1)体表面积法 可根据身高体重计算体表面积再用体表面积和基础代谢率计算基础代谢的热能消耗。 基础代谢=体表面积×基础代谢率×24h 体表面积(m2)=0.00659×身高(cm) +0.0126×体重(kg)-0.1603 我国正常人基础代谢率平均值（kJ/m2·h） 年龄（岁） 11～15 16～17 18～19 20～30 31～40 41～50 男 195.4 193.6 166.1 158.6 157.7 154.0 女 172.4 181.6 146.4 146.9 142.3

(2)直接公式法 男性:BEE=66.5+(13.75×W)+(5.003×H)-(6.775×A) W:体重(kg) H:身高(cm) A:年龄(岁)

二、人体能量消耗 影响基础代谢的因素 1)体格的影响 2)不同年龄、生理、病理状况 3)环境条件 4)其他

影响基础代谢的因素 （1）体格的影响 体表面积大者散热多，故同等体重者瘦高体型基础代谢高于矮胖者。人体瘦体组织耗热占基础代谢的70～80％，瘦体质量大，肌肉发达者基础代谢水平高，故男性高于女性5～10％。

影响基础代谢的因素 （2）不同年龄、生理、病理状况 儿童孕妇较高，成人随年龄增长基础代谢水平不断下降，体育锻炼可使其下降缓慢。生病发热时基础代谢亦有改变。

影响基础代谢的因素 （3）环境条件 炎热或寒冷、过多摄食、精神紧张－基础代谢水平升高；禁食、饥饿、少食－降低。 （3）环境条件 炎热或寒冷、过多摄食、精神紧张－基础代谢水平升高；禁食、饥饿、少食－降低。 （4）尼古丁、咖啡因－升高基础代谢水平。

(二)、体力活动 通常，由各种体力活动所消耗的热能占人体总热能消耗的15～30％,与下述因素有关： （1）肌肉越发达，活动时耗热愈多。 （2）体重越重者同样活动量所耗热能愈多。 （3）活动时间越长，强度愈大，耗能愈多。

某些日常生活活动能量消耗 KJ/（m2·h） 睡眠 午睡 坐位休息 站立休息 走路 跑步 整理床铺 穿脱衣服 2.736 3.192 3.628 3.690 11.234 28.602 8.841 7.012 看报 上下楼 洗衣服 洗手 上下坡 乘坐汽车 拖地板 室内上课 3.481 18.518 26.967 5.777 26.966 4.820 11.698 3.770

（三）食物特殊动力作用（specific dynamic action） 食物特殊动力作用又称食物热效应（thermic effect of food ,TEF）食物在消化、吸收、转运、代谢和储存过程中需要额外消耗能量，同时引起体温升高和散发热量。 TEF与食物成分、进食量和进食频率有关 脂肪的TEF为本身产生能量的4%～5%，碳水化合物为5%～6%，而蛋白质为30%～40% 混合膳食摄入时TEF为基础代谢的10%左右

各种营养素的热效应 各种营养素中：⑴蛋白质的这种热效应最强，相当于其自身产能的30%； ⑵糖类则少得多，仅占其所产能量的5%～6%； ⑶脂肪更少，占4%～5%。 ⑷普通混合膳食的热效应约为基础代谢所需能量的10%。

二、人体能量消耗 E 食物脂肪 消化吸收 体内脂肪 E 碳水化物 消化吸收 糖原、脂肪 E 蛋白质 消化吸收 机体蛋白质、脂肪

三、人体能量的需要及参考摄入量 (一)能量需要量测定 (二)参考摄入量 (RNIs，2000)kcal（kJ）

三、人体能量的需要及参考摄入量 (一) 能量需要量测定 1、直接测热法 2、间接测热法

三、人体能量的需要及参考摄入量 (二) 参考摄入量 (RNIs，2000)kcal（kJ） 18 ～ 男（63kg） 女（56kg） 轻体力活动 2400（10.03） 2100（8.80） 中体力活动 2700（11.29） 2300（9.62） 重体力活动 3200（13.38） 孕妇（4 ～6个月） +200（+0.84） 孕妇（7 ～9个月） 乳母 +500（+2.09）

三、人体能量的需要及参考摄入量 蛋白质、脂肪、碳水化合物适宜供能比分别为 10%-15%、20%-30%、55%-65%

热能供给 消耗 == 摄入 人体能量代谢的最佳状态 热能供给不足，可使体力下降，对环境的适应力下降，抗病力下降，工作效率低下，女性性成熟延迟，易出生低体重儿，年老者可增加营养不良的危险。 热能过剩，易导致肥胖、高血压、糖尿病等慢性非传染性疾病。

营养过剩（overnutrition） 能量摄入超过能量消耗，导致体内过剩脂肪堆积。 利用体质指数（body mass index BMI）可将成人的营养过剩分为若干水平。 [BMI = 体重（kg）/身高2（m）] 超重： BMI = 24~29.9； Ⅰ度肥胖：BMI = 30~34.9； Ⅱ度肥胖：BMI = 35~39.9； Ⅲ度肥胖：BMI〉 40.0。

营养缺乏（undernutrition） 在一段较长的时间内，能量摄入小于机体能量总消耗，导致临床的明显体重丢失。 成人分级： 正常： BMI = 18.5~23.9； 轻度营养缺乏：BMI = 17~18.49； 中度营养缺乏：BMI = 16~16.99； 重度营养缺乏：BMI〈 16。

四、能量的食物来源 植物性食物为主 谷类供能居第一位 其次为蔬菜、水果及鱼禽肉蛋等动物性食物 此外，油脂类、酒精属于高能量物质

维生素 （vitamins） 石河子大学医学院卫生教研室

维生素的故事 从1492年哥伦布发现美洲以来，坏血病与远洋航行的海员相伴，葡萄牙航海家麦哲伦1519年率领的200多人船队，只有35活下来。

维生素的故事 1734年英国开往格陵兰的海船上坏血病船员被抛弃在荒岛上，苏醒后用野草充饥，竟奇迹般的活下来了。

维生素的故事 1747年英国海军军医林德进行了重要的膳食对比实验证明服用柠檬汁可以治愈坏血病。近一百年后的1932年，科学家们终于从柠檬中分离出了引起坏血病的营养缺乏因子－维生素Ｃ，并命名为抗坏血酸。

内容 一、概述 二、脂溶性维生素（维生素A、D、E、K） 三、水溶性维生素（B族维生素和维生素C）

一、概述 维生素： 维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。 Vitamin—一词是由波兰科学家弗兰克在1911年提出的 维生素俗称维他命，译自英文--Vitamin，将英语词义与发音巧妙结合在一起 以自然状态存在的维生素只是微量的存在于天然食物中。人体的需要也是微量的。但却是绝不可少的物质。膳食中如缺乏维生素，就会引起人体代谢紊乱，影响人体健康和生长发育，以致发生维生素缺乏性疾病。

一、概述 中国和古埃及人发现夜盲症可以被牛肝治愈 远洋海员的杀手——坏血病 以大米为主食的亚洲人罹患的“脚气病” --维生素的故事 从1492年哥伦布发现美洲以来，坏血病与远洋航行的海员相伴 葡萄牙航海家麦哲伦1519年率领的200多人船队，只有35活下来。 坏血病曾夺去了几十万英国水手的生命。 1734年英国开往格陵兰的海船上坏血病船员被抛弃在荒岛上，苏醒后用野草充饥，竟奇迹般的活下来了 1747年英国海军军医林德进行了重要的膳食对比实验证明服用柠檬汁可以治愈坏血病。 近一百年后的1932年，科学家们终于从柠檬中分离出了引起坏血病的营养缺乏因子－维生素Ｃ，并命名为抗坏血酸 1890年荷兰医生艾克曼（1858～1930）米糠中的水溶性物质可以治疗脚气病 1911年，波兰科学家弗兰克也从米糠中提取出一种能够治疗脚气病的白色物质。这种物质被丰克称为 “维持生命的营养素”，简称Vitamin。 1926年两位科学家Jansen 和 Donath 测定了这种物质的结构，并首次合成了硫胺素

一、概述 1922年-维E被发现 1600年-医生鼓励以多吃动物肝脏来治夜盲症 1928年-科学家发现维B至少有两种类型 1929年－艾克曼医生因发现维生素的先驱作用，他荣获了诺贝尔医学和生理学奖 1933年-维E首次用于治疗  1948年-大剂量维C用于治疗炎症 1949年-维B3与维C用于治疗精神分裂症  1970年-维C被用于治疗感冒 1993年-哈佛大学发表维生素E与心脏病关系的研究结果 1600年-医生鼓励以多吃动物肝脏来治夜盲症  1747年-苏格兰医生林德发现柠檬能治坏血病，也就是后来的维C  1831年-胡萝卜素被发现  1911年-波兰化学家丰克为维生素命名，日本化学家铃木从稻米壳中提取了抗脚气病的维生素B1 1915年-科学家认为糙皮病是由于缺乏某种维生素而造成的 1916年-维生素B被分离出来 1917年-英国医生发现鱼肝油可治愈佝偻病，随后断定这种病是缺乏维D引起  1920年-发现人体可将胡萝卜转化为维生素A

一、概述 1922年-维E被发现 1928年-科学家发现维B至少有两种类型 1929年－艾克曼医生因发现维生素的先驱作用，他荣获了诺贝尔医学和生理学奖 1933年-维E首次用于治疗  1948年-大剂量维C用于治疗炎症 1949年-维B3与维C用于治疗精神分裂症  1970年-维C被用于治疗感冒 1993年-哈佛大学发表维生素E与心脏病关系的研究结果

一、概述 维生素的特性 1）维生素化学结构单一，不像其它有机营养素结合成长链状的复合物，以本体或前体的形式存在于天然食物中。 2）在天然食物和人体中的含量微小，需要量也甚微(仅以mg或μg计)，但生理作用很大，参与广泛的生化反应，决定了某些十分重要的代谢过程,可谓维持和调节机体正常代谢的重要物质,不可一日或缺。

一、概述 维生素的特性 3）不参与机体组成，也不提供能量，但参与组织细胞的形成和体内产生能量的所有新陈代谢反应。 4）维生素是一类有机化合物，储存和加工不当很容易被破坏或者丢失。如酸、碱、热、空气、光线和辐射的氧化破坏，酸碱腐蚀等。

一、概述 维生素的特性 5）维生素之间或与其他营养素之间存在互相作用。一种维生素作用的发挥仰赖于其它营养素的协助,如叶酸与VB12。如VD与钙，硒与VE。 6）维生素过多有害健康，引起中毒反应，表现出相应的症状。特别是脂溶性维生素过量易引起毒性反应。

一、概述 维生素命名 按发现历史顺序，以英文字母顺序命名(VA,VD) 按其特有的生理功能和治疗作用命名(抗干眼病因子） 按化学结构命名（视黄醇，硫胺素）

维生素的命名系统 字母命名 化学结构或功能命名 英文名称 维生素A 视黄醇，抗干眼病维生素 Retinol 维生素D 钙化醇，抗佝偻病维生素 Calciferol,Antirachitis Vitamin 维生素E 生育酚 Tocopherol，Antisterility Vitamin 维生素K 叶绿醌，凝血维生素 Phylloquinone 维生素B1 硫胺素，抗脚气病维生素 Thiamin 维生素B2 核黄素 Riboflavin

维生素的命名系统 字母命名 化学结构或功能命名 英文名称 维生素PP 尼克酸、尼克酰胺，抗癞皮病维生素 Niacin，Nicotinic acid，Niacinamide 维生素B6 吡哆醇(醛，胺) Pyridoxine，Pyridoxal，Pyridoxamine 维生素M 叶酸 Folacin，folic acid, folate 维生素H 生物素 Biotin 维生素B12 钴胺素、氰胺素质，抗恶性贫血病维生素 Cobalamine 维生素C 抗坏血酸，抗坏血病维生素 Ascorbic acid

一、概述 维生素分类 根据溶解性分成两大类 脂溶性维生素—维生素A、D、E、K 水溶性维生素—B族维生素和维生素C 有些化合物，其活性极似维生素，称为“其他微量有机营养素”或“类维生素” 生物类黄酮、肉碱(Carnitine)、辅酶Q(泛醌)、肌醇、硫辛酸、对氨基苯甲酸、乳清酸和牛磺酸(Taurine)等 按来源分为天然维生素和合成维生素 天然维生素是自然界存在于天然食物中的维生素；合成维生素是人工合成的。两者之间没有本质的不同。

一、概述-维生素分类 脂溶性维生素特性 可溶解于脂肪而不溶于水的一类维生素，贮存于体内的脂肪组织内，除了维生素E以外，其它脂溶性维生素的过剩都会引起不同的副作用。

一、概述-维生素分类 水溶性维生素特性 溶于水而不溶于脂肪的一类维生素，不能在体内大量贮存。摄取过量的维生素能随着汗液和尿液排出体外，一般不会有副作用，但必需每天摄入足够的量以补充所需。

一、概述 维生素缺乏 1、按缺乏的原因可将维生素缺乏分为 原发性维生素缺乏(Primary Deficiency) 继发性维生素缺乏(Second Deficiency) 2、按缺乏的程度又可将维生素缺乏分为 临床缺乏 亚临床缺乏 在当前及今后相当长一段时期内亚临床维生素缺乏，也称维生素边缘缺乏(marginal deficiency)是营养缺乏中的一个主要问题

一、概述 维生素缺乏的基本原因 1、食物摄取量减少 2、吸收利用降低 3、需要量增加 基本原因 具 体 原 因 基本原因 具 体 原 因 食物摄取量减少 贫困 营养健康知识贫乏（偏食） 缺乏鼓励性因素（厌食） 食物禁忌与嗜好（宗教、怀孕反应） 食物保存加工不当 吸收利用降低 胃肠道吸收功能降低(衰老,疾病） 寄生虫感染 药物治疗 其它食物成分的影响 需要量增加 体力活动 迅速生长 怀孕和哺乳 特殊生活及工作环境 疾病恢复期病人

小结 掌握：热能单位，三大产热营养素的热能系数，基础代谢的概念，人体热能消耗，三大热能营养素的供能比例； 理解：维生素概念、分类 了解：成人一日热能需要量的确定 维生素缺乏原因

思考题 1、何为基础代谢？其影响因素是什么？ 2、每克碳水化物、脂肪、蛋白质各能产生多少能量？三者向人群供能时适当比例是多少？ 3、人体能量消耗主要有哪几个方面？各有何特点？ 4、维生素如何分类？脂溶性维生素何水溶性维生素各有何特点？ 5、维生素缺乏的常见原因有哪些？